Tratamientos Termoquímicos y Protección contra la Corrosión en Metales: Fundamentos y Tipos

Tratamientos Termoquímicos en Aceros

Los tratamientos termoquímicos modifican la composición química superficial de los aceros. Se adicionan otros elementos para mejorar propiedades específicas en la superficie, como la dureza o la resistencia al desgaste.

Tipos de Tratamientos Termoquímicos

• Cementación: Aumenta la cantidad de carbono en la capa exterior de los aceros. Se aplica a piezas que requieren resistencia al desgaste y a los golpes. Los aditivos pueden ser sólidos, líquidos o gaseosos. El espesor de la capa cementada depende del tiempo de exposición y la temperatura.
• Carbonitruración: Proceso intermedio entre la cementación y la nitruración. Incrementa la dureza de los aceros mediante la absorción superficial simultánea de carbono y nitrógeno.
• Nitruración: Endurecimiento superficial que se aplica a ciertos aceros y fundiciones. Se logran durezas muy elevadas. Se lleva a cabo en hornos especiales.
• Sulfinización: Incorpora una capa de carbono, nitrógeno y azufre al metal o aleación mediante inmersión en un baño especial. Aumenta la resistencia al desgaste y mejora la lubricación.

Corrosión Electroquímica

La corrosión electroquímica ocurre cuando un metal es atacado por un agente corrosivo en presencia de un electrolito. Se generan micropilas galvánicas en la superficie del metal. El metal actúa como ánodo y se disuelve. Un tipo de corrosión electroquímica ocurre al unir dos metales diferentes; el metal más electronegativo actúa como ánodo y sufre corrosión.

Tipos de Corrosión

• Uniforme
• Galvánica
• Por aireación diferencial
• Por picaduras
• Intergranular
• Selectiva
• Por erosión
• Bajo tensiones

Protección contra la Corrosión

Existen diversas estrategias para proteger los metales de la corrosión:

Diseño

Los recipientes que contienen fluidos deben ser completamente cerrados para minimizar la exposición a agentes corrosivos.

Inhibidores

Se utilizan sustancias que reaccionan con el oxígeno (O₂) y lo eliminan, reduciendo así la corrosión.

Recubrimientos Protectores

Aíslan el ánodo y el cátodo, impidiendo el flujo de corriente y, por lo tanto, la corrosión. Los más comunes son:

• Metálicos
• Cerámicos
• Poliméricos (Orgánicos)

Inmersión: Uno de los métodos para aplicar recubrimientos metálicos. Consiste en sumergir la pieza en un baño del metal fundido que formará la capa protectora.

Protección Anódica (Pasivación)

Se forma una capa de óxido o hidróxido adherente e impermeable sobre el metal, previniendo la formación de celdas galvánicas.

Protección Catódica

Se fuerza al metal a proteger a comportarse como cátodo, evitando que se oxide (y por lo tanto, se corroa). El metal deja de ser el ánodo.

Selección del Material

En lugar de proteger un material existente, se puede optar por utilizar otro material más resistente a la corrosión, como aleaciones específicas diseñadas para este fin.

Oxidación

La oxidación es la combinación de átomos metálicos con los átomos de una sustancia abrasiva (como el oxígeno). Con el tiempo, el metal pasa de un estado libre a un estado combinado. Los metales, inicialmente en estado elemental, se transforman en iones positivos debido a la pérdida de electrones.